海洋采油工程技术现状及发展趋势-XXXX12

中石油勘探院工程技术研究所海洋石油开采技术现状及发展趋势中石油勘探开发研究院刘猛中石油勘探院工程技术研究所1.海洋油气田开发概况2.我国的石油战略3.海洋石油开采技术4.结论Highlight中石油勘探院工程技术研究所据专家测算，陆地约有32%的面积是可蕴藏石油、天然气的沉积盆地，而海洋里的大陆架（水深300m以内）则有57%的面积是可蕴藏油、气的沉积盆地。根据目前全球已发布的最新数据，截止到2006年1月1日，全球累计探明石油可采储量已增长为3880.5亿吨，剩余石油探明可采储量为2000亿顿；天然气储量为265.6万亿方，天然气剩余储量为175.8万亿方；待发现石油（含凝析油）资源量为1456.7亿吨，待发现天然气资源量为147.2万亿方。1.海洋油气田开发概况中石油勘探院工程技术研究所辽阔的海洋蕴藏着丰富的油、气资源，全世界有油气远景的沉积盆地面积7746.3万平方公里，其中位于海底区域的约2639.5万平方公里。世界海洋石油蕴藏量约1000多亿吨，探明储量约200亿吨；天然气资源量约140万亿方，探明储量约40万亿方。海洋石油勘探开发已被纳入世界各大石油公司的重要发展战略。1.海洋油气田开发概况中石油勘探院工程技术研究所全球已有一百多个国家在北海、墨西哥湾、南美洲、北美洲、西非、里海及太平洋沿岸，进行海上油、气勘探，其中对深海海底勘探的有五十多个国家。随着工程技术的不断创新，海底石油和天然气勘探将向深水区发展，储量将继续增加。1.海洋油气田开发概况中石油勘探院工程技术研究所中国海上油气勘探主要集中于渤海、黄海、东海及南海北部大陆架，预测石油资源量为275.3亿吨，天然气资源量为10.6万亿方。目前我国海洋原油的发现率仅为12.3％，世界平均探明率为73%；海洋天然气发现率仅为10.9％，世界平均探明率为60.5%。极具勘探开发潜力。1.海洋油气田开发概况中石油勘探院工程技术研究所38.90%12.30%73%75%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%石油资源的平均探明率我国平均我国海洋世界平均美国平均23.00%10.90%60.50%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%天然气资源的探明率我国平均我国海洋世界平均1.海洋油气田开发概况中石油勘探院工程技术研究所05001000150020002500199119921993199419951996199719981999200020012002（万吨）中国海域2004年石油产量2444万吨；2003年，3336万吨，2010年翻番？1.海洋油气田开发概况中国海域1991-2002年石油产量中石油勘探院工程技术研究所我国海洋石油开发历程•20世纪50年代末，中国的海洋石油工业开始起步；•20世纪70年代末期，中国海洋石油首先开始对外开放；•1982年2月15日，成立了中国海洋石油总公司（简称中海油，CNOOC），是中国第三大国家石油公司，负责在中国海域对外合作开采海洋石油及天然气资源，是中国最大的海上油气生产商。•2004年11月初，中国石油集团海洋工程有限公司成立，截至2004年底，中国石油集团的海洋勘探主要探区集中在渤海湾等海域，目前在南海登记了12.68万平方千米的勘探面积。•2005年7月15日，CNODC与苏丹政府签定了苏丹15区块勘探项目，标志CNODC正式涉足海上。1.海洋油气田开发概况中石油勘探院工程技术研究所海洋石油开发的特点•平台工作空间有限；•自然条件恶劣；•油气田建设装备工具复杂、科技含量高；•对交通运输的要求与陆地完全不同；•对陆上基地的支持保障及海上应急救助有特殊需要；•投资大、牵涉面广、管理难度大、未知领域多；•人员素质要求高；•油气田寿命周期短；•海上平台安全管理和环境保护比陆上要求高。1.海洋油气田开发概况中石油勘探院工程技术研究所1.海洋油气田开发概况2.我国的石油战略3.海洋石油开采技术4.结论Highlight中石油勘探院工程技术研究所我国的石油消费现状2.我国的石油战略1993年我国生产原油1.44亿吨，消费原油1.55亿吨，原油供应量满足不了市场需求，因而从石油出口国变为石油进口国。2008年我国生产原油1.88亿吨，同年进口原油达到1.9亿吨，进口原油量首次超过国内生产原油量。2009年中国累计进口原油2.04亿吨（中石化1.38），年度进口规模首次突破2亿吨，比2008年增长13.9%；价值892.6亿美元，下降31%；进口平均价格为每吨438美元，下跌39.4%。石油已成为我国的稀缺能源。据专家预测，到2020年，我国对进口石油的依赖将达到60%，而到2030年，我国对进口石油的依赖度将达到80%。中石油勘探院工程技术研究所2.我国的石油战略20世纪90年代，中国70%的石油进口仅来自三个国家——也门、阿曼和印度尼西亚。此后，中国的石油进口来源地已明显分散，从苏丹、伊朗、俄罗斯、安哥拉和沙特进口大量石油。沙特阿拉伯、安哥拉、伊朗为2009年三大进口来源地。目前中国进口总量的近三分之一来自非洲。近年来，中国的国际能源战略受到各国的关注。有的希望与中国合作进行国际能源项目的投标或开发，有的对中国的能源战略横加指责。中国的国际能源战略，已产生了重大的外交影响。我国进口石油来源及其影响中石油勘探院工程技术研究所我国的海洋石油战略2.我国的石油战略受各种因素影响，“九五”和“十五”探明石油储量都没有完成计划，石油可采储量年增长量小于当年采出量，油气资源的接替依然紧张。陆上资源日渐枯竭，资源开发向海洋、尤其是深海进军已成必然趋势。南中国海拥有丰富的油气资源，被称为另一个波斯湾，开采前景广阔。周边国家印度尼西亚、菲律宾、马来西亚和越南都在南中国海地区有重要的油气发现，每年从南海开采5000万吨以上的石油，相当于大庆油田的年产量。南海之争，其实就是资源之争，加快南海油气资源开发已刻不容缓。中石油勘探院工程技术研究所我国的海洋石油战略2.我国的石油战略我国也准备加快南中国海油气资源的勘探开发，但这一海域水深在500~2000m，而我国目前还不具备在这样水深海域进行油气勘探和生产的技术，因此迫切需要发展深海油气勘探和开发技术。2005年3月14日，中国、菲律宾和越南的石油公司在菲律宾首都马尼拉签署了《在南中国海协议区三方联合海洋地震工作协议》。并于2005年8月26日，联合进行南海地区的石油勘探工作。中国目前应对能源危机的措施之一就是加强与东南亚产油国的合作，这不但有利于促进中国与东盟的合作，也有利于取得周边国家的信任，同时也对建立多元化的石油供给体系有很大好处。中石油勘探院工程技术研究所我国的海洋石油战略2.我国的石油战略中国于2007年在南海发现可燃冰，储量约为185亿吨油当量。南海北部的“可燃冰”储量达到我国陆上石油总量的一半左右。2009年9月25日报道，中国地质部门在青藏高原中纬度大陆地区海拔4100多米钻获天然气水合物实物样品，这是中国首次在陆域上发现可燃冰，使中国成为加拿大、美国之后，在陆域上通过国家计划钻探发现可燃冰的第三个国家。初略估算，远景资源量至少有350亿吨油当量。青藏高原的这种环保新能源，预计十年左右能投入使用。据测定，1立方米“可燃冰”可释放出200立方米甲烷气体，其能量密度是煤的10倍，常规天然气的2至5倍。对“可燃冰”的开发研究应及早进行。中石油勘探院工程技术研究所1.海洋油气田开发概况2.我国的石油战略3.海洋石油开采技术4.结论Highlight中石油勘探院工程技术研究所在海洋采油工程中，井口以下部分从工艺到设备都与陆上采油工程基本类似，包括完井技术，油水气管柱，采油工艺、注水工艺、增产措施等。生产井口、油气处理与集输系统等与陆上差别较大。根据海洋油田开发的特点和习惯做法，将其归类于海洋工程。3.海洋石油开采技术中石油勘探院工程技术研究所1、特殊井完井方法2、海上试油试采3、常用生产完井管柱技术4.海上油田大修作业几种典型工艺技术5、海洋修井机6、连续油管作业7、钢丝作业与陆上类似的采油工程部分内容在此不作介绍，在此仅重点介绍最具海洋特色的几个单项技术，包括：3.海洋石油开采技术中石油勘探院工程技术研究所3.1特殊井完井方法在海洋石油勘探发现中预钻井、暂时封井、保留井口等，待开采时再回接利用，这些井需采用特殊手段完井；此外还有保温完井、水平井完井等，称之为特殊井的完井。1．预钻井保留井口和回接生产完井2．保温完井3．水平井完井技术4．多分支井完井技术5．大位移井完井技术3.海洋石油开采技术中石油勘探院工程技术研究所3.1特殊井完井方法1．预钻井保留井口和回接生产完井3.海洋石油开采技术海上油田勘探发现有价值的油气层后，利用移动式钻井装置预钻开发井，待生产平台建成且安装后进行回接完井生产。一些评价井探井在测试完毕后封堵好已测试层，从泥线卸开取出泥线之上的各层套管，注防腐液安装好防护帽保护井口，暂时弃井，待转作开发井时再回接完井。生产回接就是生产平台安装后，回接时先卸下防护帽清洗干净泥线悬挂器内的螺纹，用回接工具逐层连接到生产平台上安装地面井口。中石油勘探院工程技术研究所3.1特殊井完井方法1．预钻井保留井口和回接生产完井对于评价井、探井，测试后采用水泥桥塞、金属桥塞或可回收式封隔器等来进行封井。开发时进行生产井完井，要先清除或打捞这些封堵物。对于已射开的高产油气井，为减少长期封堵井的影响，完井要进行补孔。3.海洋石油开采技术中石油勘探院工程技术研究所3.1特殊井完井方法2．保温完井3.海洋石油开采技术考虑到出油管线受海水较低温度的影响，海上高含蜡、高凝固点、高粘稠油油井完井时，生产管柱选用双层保温油管，来维持温度在结蜡点和凝固点之上，或有效保温降粘。采用双层保温油管，内管输油，在内外管之间充以绝热材料（如聚氨酯），可将散热系数降低85％，是近年来发展起来的一项防蜡新技术。对于海上高含蜡、高凝固点油井完井，保温完井可以减少修井和各种操作费。中石油勘探院工程技术研究所3.1特殊井完井方法3．水平井完井技术由于海上油田开发装置投资高，平台面积有限，多采用大斜度井、水平井、大位移井、多底分支井等发展成熟的工艺技术扩大动用储量，提高开发经济效益。水平井完井要考虑的储层地质因素：①储层岩石胶结情况及储层的稳定性；②储层的纵向非均质程度（是否存在坍塌夹层、异常压力层、含水、气夹层等层间干扰）；③有无气顶和底水；④储层压力系数；⑤储层水平渗透率和垂直渗透率。3.海洋石油开采技术中石油勘探院工程技术研究所3.1特殊井完井方法3．水平井完井技术水平井完井基本原则：①水平段完井应能最大限度发挥产能，达到高效开采的目的；②有效防止井壁垮塌，对胶结疏松的砂岩油层实施有效防砂；③有利于分层开采。对于穿越复杂层段的油井，完井时应实施有效分隔，有利于今后的控制分采或封堵；④便于修井作业时管柱或连续油管重新进入施工；⑤永久性完井工具应满足长期生产的要求。3.海洋石油开采技术中石油勘探院工程技术研究所3.1特殊井完井方法3．水平井完井技术水平井裸眼完井管柱1-套管；2-安全阀；3-滑套；4-封隔器；5-油管；6-工作筒；7-带眼管；8-NO-GO工作筒；9-油管鞋；10-裸眼井段3.海洋石油开采技术中石油勘探院工程技术研究所3.1特殊井完井方法3．水平井完井技术割缝衬管水平井完井管柱1-上层套管；2-尾管悬挂器；3-裸眼井段；4-衬管3.海洋石油开采技术中石油勘探院工程技术研究所3.1特殊井完井方法3．水平井完井技术割缝衬管水平井完井管柱（带管外封隔器）3.海洋石油开采技术中石油勘探院工程技术研究所3.1特殊井完井方法3．水平井完井技术射孔完井管柱3.海洋石油开采技术中石油勘探院工程技术研究所3.1特殊井完井方法3．水平井完井技术砾石充填筛管完井管柱3.海洋石油开采技术中石油勘探院工程技术研究所3.1特殊井完井方法4．多分支井完井技术多底分支井是指基于一个主井筒内，向同一油层的不同方向钻几个分支